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汽車電路保護：線極性保護二極管的選型要素

發布時間：2014-12-09 責任編輯：sherryyu

【導讀】汽車已然成為我們的代步工具，故汽車安全也是一大挑戰。汽車電子設計中最主要的就是電路保護部分的設計和選型。本文就從各個方麵詳解汽車線極性保護二極管的選型要素，如果你研究汽車保護，這是你不能忽視的。

汽車設計領域的一個重大挑戰是保護電子部件——如控製單元、傳感器和娛樂係統——不受出現在電力在線的具有破壞性的反向電壓、電壓瞬變、靜電放電（ESD）及噪聲的幹擾。整流器是用於汽車電子電力線保護的理想解決方案，對這些應用有若幹重要參數需要考慮，包括正向電流、重複反向電壓、正向浪湧電流和熔融速度。

汽車電子設備測試條件和應用中的參數

用於極性保護的基本電路如圖1所示。電路（A）隻提供極性保護，而電路（B）除了提供極性保護以外還提供負載突降抑製。

基本極性電路保護

圖基本極性電路保護

下文內容是對在為汽車應用選擇電力線極性保護二極管時需要考慮的主要參數的定義。

最大重複反向電壓（VRRM）

zuidazhongfufanxiangdianyashierjiguanzaifanxiangpianyamoshizhongnenggouchengshoudezuidadianya。zaifanxiangpianyamoshizhong，liuguoerjiguandeloudianliuhuizaierjiguanjiezhongchanshengreliangbingdaozhireshikong。monigaitiaojiandeceshibaokuomeiguodeISO-7637-2 pulse 1和3a以及日本的JASO D001-94標準type B和E.Each，這些測試的峰電壓如下表所示。

按照上麵的測試條件，用於電力線保護的二極管的VRRM對12V電力線應當為300 V - 400V，對24V電力線應當為600V.

正向電流（IF（AV））

chanpinjieshaozhongguidingdezhengxiangdianliutongchangshizhizaifengzhuangderexiantiaojianxia，erjiguanzaizhengxiangpianyazhuangtaizhongnenggouchengshoudezuidapingjunzhengxiangdianliu。cicanshuyugongzuozhongdianludedianliuxiaohaoyouguan。

正向電流能力會隨二極管的結溫而變化，如圖2所示。其他相關參數包括熱阻（以RqJC、RqJA、RqJL和RqJM等符號表示）。

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正向浪湧電流（IFSM）

產chan品pin介jie紹shao中zhong規gui定ding的de正zheng向xiang浪lang湧yong電dian流liu是shi指zhi二er極ji管guan在zai規gui定ding時shi間jian和he脈mai衝chong條tiao件jian範fan圍wei內nei在zai正zheng向xiang偏pian壓ya狀zhuang態tai中zhong能neng夠gou承cheng受shou的de最zui大da峰feng電dian流liu。此ci額e定ding值zhi受shou二er極ji管guan熱re容rong量liang的de限xian製zhi。

正向浪湧電流規格與兩個主要操作有關，ISO-16750-2和JASO D001-94汽車標準包含模擬這兩個操作的測試。第一個操作是保護電路不受負載突降條件期間發生的高電流的幹擾。模擬第二個操作的測試是ISO-7637-2 Pulse 2a和3b，這兩個測試分別由50 ms和100 ms脈衝寬度與2Ω和50Ω線路阻抗組成。與負載突降測試條件下的正向浪湧電流相比，這是一個相對較小的能量值。

負載突降抑製

圖負載突降抑製

負載突降抑製的模擬測試包括ISO-16750-2測試A和B、JASO標準type A和D等其他測試。

負載突降抑製

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在(zai)此(ci)情(qing)形(xing)中(zhong)，高(gao)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)流(liu)過(guo)極(ji)性(xing)保(bao)護(hu)二(er)極(ji)管(guan)，而(er)且(qie)要(yao)求(qiu)足(zu)夠(gou)高(gao)的(de)正(zheng)向(xiang)浪(lang)湧(yong)能(neng)力(li)來(lai)避(bi)免(mian)故(gu)障(zhang)發(fa)生(sheng)。可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)下(xia)麵(mian)的(de)公(gong)式(shi)來(lai)估(gu)計(ji)負(fu)載(zai)突(tu)降(jiang)抑(yi)製(zhi)測(ce)試(shi)中(zhong)的(de)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)值(zhi)：

Ipeak = （ Vpeak– VFd - Vclamping） / （Ri + Rzd）

Vpeak：浪湧電壓Vclamping：箝位電壓VFd：極性保護二極管的正向壓降Ri：線路阻抗Rzd：箝位組件的電阻

靜電放電（ESD）

靜電放電會影響車載電子模塊的工作穩定性和使用壽命期間的可靠性。

ISO-10605和JASO標準5.8規定了針對該參數的測試條件。

非重複雪崩能量（EAS）

erjiguandefeizhongfuxuebengnengliangshizhierjiguanweilefangzhidianlushoudaolaizidianjiheluoxianguandeganyingshuntaifanchongdianyahuozheganyinggaofanxiangdianyadechongji，zaipianyazhuangtaizhongnenggouxishoudezuidanengliang。muqianhaimeiyouzhenduigaicanshudeqichebiaozhun。

針對汽車電子係統和部件的溫度條件

JASO根據汽車電子係統和部件的位置（如行李箱、發動機和其他地方）將其工作溫度範圍規定為– 40oC至+ 100oC.

zaishejiyongyuqichededianzidanyuanshi，yaokaolvbaohudianzidanyuanbushoulaiziganyingdanyuandechuantouhuoganyingshuntainengliangyijifanxiangdianlianjiedechongji。shuntainengliangshiyouhuohuasaihequdongyushua、製動器、門鎖和其他部件的電機產生的。另外還要考慮來自人和汽車內飾的靜電放電。汽車設計領域的一個重大挑戰是保護電子部件——如控製單元、傳感器和娛樂係統——不受出現在電力在線的具有破壞性的反向電壓、電壓瞬變、靜電放電（ESD）及噪聲的幹擾。整流器是用於汽車電子電力線保護的理想解決方案，對這些應用有若幹重要參數需要考慮，包括正向電流、重複反向電壓、正向浪湧電流和熔融速度。

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